Un assistant discret pour les ordinateurs quantiques : comment une tension constante met de l'ordre ✛
Un interprète dans une salle d'audience doit transmettre chaque mot sans se laisser distraire par le bruit ambiant. Dans le monde quantique, le rôle de cet interprète est joué par un résonateur supraconducteur, qui doit perdre des photons selon un calendrier strict, sans dévier vers des effets parasites. Auparavant, on utilisait une pompe micro-onde, mais celle-ci créait elle-même des interférences, comme si l'interprète se mettait à crier les répliques des spectateurs.
Aujourd'hui, les scientifiques ont trouvé une méthode plus silencieuse. Au lieu d'une pompe bruyante, ils appliquent une tension constante au circuit supraconducteur. Lorsqu'une paire d'électrons traverse le contact, elle libère de l'énergie, que l'on peut ajuster avec précision pour que deux photons du résonateur de mémoire se transforment en un seul photon dans le résonateur tampon. Ce dernier perd rapidement ce photon, et le système atteint l'état souhaité.
Cette approche ouvre la voie à la stabilisation des qubits de chat, nécessaires à la correction d'erreurs quantiques. Si auparavant la pompe créait elle-même des erreurs, la tension constante agit désormais comme un interprète idéal : précise, silencieuse et sans paroles superflues.
Le taux de dissipation biphotonique de 0,51 MHz signifie qu'une paire de photons quitte le résonateur en 2 microsecondes, ce qui est comparable à la durée de vie d'un photon unique dans ce même résonateur (3,1 μs).
L'idée d'utiliser la dissipation pour stabiliser des états quantiques rappelle le concept du « démon de Maxwell quantique » : au lieu de lutter contre les pertes, on les oriente dans la bonne direction, comme dans le roman de Greg Egan « La Cité des permutants », où les états quantiques sont maintenus par un contrôle actif de l'environnement.